(3.16)--3.3谐振功率放大器电路.ppt

3.3谐振功率放大器电路3.3 谐振功率放大器电路主要要求：了解谐振功放常用直流馈电电路及其特点。掌握谐振功放滤波匹配网络的作用，了解其主要要求。了解基本滤波匹配网络的组成、分析与设计。3.3.1 直流馈电电路一、集电极直流馈电电路+uCEVCC +LCLCCC1+uCEVCC+LCLCCC2CC1串馈电路串馈电路并馈电路并馈电路LC、CC1构成电源滤波器，避免信号电流通过直流电源而产生级间反馈3.3.1 直流馈电电路一、集电极直流馈电电路虽然电路结构形式不同，但都实现了：+uCE +LCLCCC1+uCE+LCLCCC2CC1串馈电路串馈电路并馈电路并馈电路+uc+ucVCCVCC3.3.1 直流馈电电路一、集电极直流馈电电路+uCE +LCLCCC1+uCE+LCLCCC2CC1串馈电路串馈电路并馈电路并馈电路+uc+ucVCCVCC串馈电路特点：LC 回路处于直流高电位，谐振元件不能直接接地。并馈电路特点：LC 回路处于直流低电位，谐振元件能直接 接地，易安装。但LC、CC1 并联于回路，其分布参数直接影响谐振回路的调谐。3.3.1 直流馈电电路二、基极偏置电路欲晶体管工作于丙类，基极应加反向偏压或小于UBE(on)的正向偏压。+VBBIB0RBCBLBIB0LB+VCCRB1CBLBRB2VBB自给偏置电路分压式基极偏置电路利用IB0 流经RB产生偏压电压：VBB=IB0 RB调节RB，可调节反偏电压大小。利用LB中的固有直流电阻获得偏压电压3.3.1 直流馈电电路二、基极偏置电路+VBBIB0RBCBLBIB0LB+VCCRB1CBLBRB2VBB自给偏置电路自给偏置电路分压式基极偏置电路分压式基极偏置电路 自给偏置电路中，未加输入信号时，iB=0，因此偏置电压也为零。当输入信号幅度由小加大时，iB增大，其直流分量 IB0 也增大，反向偏压随之增大。这种偏置电压随输入信号幅度而变化的现象称为自给偏置效应。3.3.1 直流馈电电路二、基极偏置电路+VBBIB0RBCBLBIB0LB+VCCRB1CBLBRB2VBB自给偏置电路自给偏置电路分压式基极偏置电路分压式基极偏置电路由于自给偏压效应，该图中基极偏置电压动态值要比静态值小。3.3.1 直流馈电电路三、滤波匹配网络滤波和匹配 在所需频带内进行有效的阻抗变换，给放大器提供 Reopt 有效滤除不需要的谐波成分 将有用功率有效地传送给负载，因此其固有损耗要小。主要要求注意：在丙类谐振功放中，把RL变换为Reopt，以获得最大输出功率的作用，称为阻抗匹配。而线性电路中的阻抗匹配，指负载阻抗与信号源的输出阻抗相等时，负载可从信号源取得最大功率。3.3.2 谐振功率放大器电路举例一、例1电路性能：160MHz，负载50 ，输出功率13W，功率增益9dB3.3.2 谐振功率放大器电路举例一、例1输出匹配网络输出匹配网络基极采用自给偏压。集电极采用并馈电路。L2、C3和C4构成L型输出匹配网络，调C3和C4可在工作频率上实现阻抗匹配。3.3.2 谐振功率放大器电路举例一、例1输入匹配网络功放的输入阻抗很低，且随着放大器工作状态的改变而变化。为了减小其对前级放大器的影响，需要有输入匹配网络。详情请自学或点击链接3.3.2 谐振功率放大器电路举例二、例2电路性能：50MHz，负载50，输出功率25W，功率增益7dB基极馈电电路和输入匹配网络类例1。集电极采用串馈电路L2、L3、C3、C4构成型输出匹配网络，调C3和C4可调谐在工作频率上，并实现阻抗匹配。输入匹配网络输入匹配网络输出匹配网络输出匹配网络3.3.2 谐振功率放大器电路举例作 业P117 3.93.3.2 谐振功率放大器电路举例总结 谐振功率放大器直流电电路有串联和并联馈电两种形式。基极偏置常采用自给偏压电路。自给偏压电路只能产生反向偏压，自给偏压的形成必要条件是电路中存在非线性导电现象。滤波匹配网络的主要作用是将实际负载阻抗变换为放大器所要求的最佳负载；其次是有效滤除不需要的高次谐波并把有用信号功率高效率地传给负载。常用的LC滤波匹配网络有L型、型和T型。3.3.2 谐振功率放大器电路举例输入匹配网络输入匹配网络输入匹配网络作用：把低且变化的功放输入阻抗变为前级所需要的较稳定的高阻抗，并使前级工作于过压区，从而使功放获得较稳定的激励电压。工作于过压区时，输出电压几乎不随负载变化。一、例13.3.2 谐振功率放大器电路举例输入匹配网络输入匹配网络输入匹配网络作用：把低且变化的功放输入阻抗变为前级所需要的较稳定的高阻抗，并使前级工作于过压区，从而使功放获得较稳定的激励电压。通过增大匹配网络的损耗，可使功放输入阻抗在匹配网络总等效损耗中的比例减小，以减小功放输入阻抗对中间级的影响。一、例13.3.2 谐振功率放大器电路举例输入匹配网络输入匹配网络图中输入匹配网络作用：将功率管的输入阻抗在工作频率上变换为前级放大器需要的50 匹配电阻。C1 调匹配，C2 调谐振。一、例1谢谢观看！